Question

【題目】化學(xué)興趣小組用如圖裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)鎂片完全溶解、石灰水渾濁。

（一）石灰水變渾濁的原因是：

（1）鎂和鹽酸的反應(yīng)________（填“吸熱”或“放熱”）。

（2）_____________________________________________。

（二）甲同學(xué)測得反應(yīng)后試管內(nèi)溶液pH＜7 ，該溶液pH＜7的可能原因是：

①MgCl2溶液的pH＜7； ②__________________________。

（三）乙同學(xué)將反應(yīng)后試管內(nèi)溶液冷卻，加入鎂粉并滴入酚酞，溶液顏色無變化，再加熱，發(fā)現(xiàn)溶液慢慢渾濁且變紅。

【猜想】對實驗中“溶液慢慢渾濁且變紅”的原因，乙同學(xué)提出猜想：

MgCl2+2H2O＝Mg(OH)2↓+2HCl，大家都認為此猜想不合理，理由是_________。

【查閱】資料1：Mg(OH)2難溶解于水，升高溫度可加大其在水中的溶解度。

資料2：K、Ca、Na、Mg等活潑金屬在一定條件下能與水反應(yīng)，產(chǎn)生堿和氣體。

【實驗】乙同學(xué)重新在滴有酚酞的熱水中加入鎂粉，觀察到液體慢慢變紅并渾濁，鎂粉表面產(chǎn)生氣泡。收集并點燃氣體，發(fā)現(xiàn)能燃燒。乙同學(xué)實驗中“溶液慢慢渾濁且變紅”的原因請用化學(xué)方程式表示：___________________。

（四）丙同學(xué)在做實驗時，不小心將鎂條掉入到碳酸氫鈉溶液中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生大量的氣泡和白色不溶物。他非常好奇，進行了如下探究。

【提出問題】鎂條與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體和白色不溶物分別是什么？

【查閱資料】

	Mg(OH)2	MgCO3
溶解性	難溶于水	微溶于水
熱穩(wěn)定性	受熱易分解，能生成兩種氧化物	受熱易分解，能生成兩種氧化物

實驗探究一：鎂條與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生什么氣體呢？

猜想		實驗方法	現(xiàn)象	結(jié)論
①	二氧化碳	收集氣體于集氣瓶中，而后將氣體通入澄清石灰水中；	無明顯現(xiàn)象	猜想①不成立
②	氧氣	收集氣體于集氣瓶中，而后將________放入瓶中；	無明顯現(xiàn)象	猜想②不成立
③	氫氣	第一步，點燃產(chǎn)生的氣體； 第二步，在火焰上罩內(nèi)壁涂有石灰水的燒杯。	氣體能被點燃； 燒杯內(nèi)壁無現(xiàn)象；	猜想______成立 （填序號）
④	_____
⑤	甲烷

實驗探究二：

【提出問題】鎂條與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的白色不溶物是什么？

【作出猜想】丙同學(xué)根據(jù)資料分析認為白色不溶物可能是Mg(OH)2和MgCO3中的一種或兩種。

【進行實驗】

（1）根據(jù)實驗Ⅰ的現(xiàn)象，寫出加熱白色不溶物時一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式__________；

（2）實驗Ⅱ中 稱量“干燥的晶體”質(zhì)量為2.85g，由此通過計算確定白色不溶物是成分是_________________。（請你寫出計算過程）

Answer 1

【答案】 放熱 氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低 稀鹽酸過量 Mg(OH)2和HCl不能共存 Mg+2H2O Mg（OH）2↓+H2↑ CO 帶火星的小木條 ③ MgCO3 MgO+CO2↑ Mg（OH）2和MgCO3

【解析】（一）氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小，可見鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)；

（二）pH＜7，溶液顯酸性，可能是氯化鎂溶液顯酸性，也可能是鹽酸有剩余；

（三）【猜想】氫氧化鎂是一種堿，不能與鹽酸共存；

【實驗】根據(jù)題干信息可知，該氣體是鎂與水反應(yīng)生成的，且具有可燃性，所以是氫氣；該反應(yīng)是鎂與水在加熱的條件下反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣，化學(xué)方程式為：Mg+2H2O Mg（OH）2↓+H2↑；

（四）實驗探究一：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，鎂條與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可能是二氧化碳、氧氣、氫氣、一氧化碳、甲烷，實驗室檢驗氧氣用帶火星的木條，氫氣和甲烷燃燒會產(chǎn)生藍色火焰，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以

猜想		實驗方法	現(xiàn)象	結(jié)論
①	二氧化碳	收集氣體于集氣瓶中，而后將氣體通入澄清石灰水中；	無明顯現(xiàn)象	猜想①不成立
②	氧氣	收集氣體于集氣瓶中，而后將帶火星的木條放入瓶中；	無明顯現(xiàn)象	猜想②不成立
③	氫氣	第一步，點燃產(chǎn)生的氣體； 第二步，在火焰上罩內(nèi)壁涂有石灰水的燒杯。	氣體能被點燃；燒杯內(nèi)壁無現(xiàn)象；	猜想③成立
④	一氧化碳
⑤	甲烷

實驗探究二：（1）實驗Ⅰ的現(xiàn)象加熱白色不溶物時生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式為：MgCO3 MgO+CO2↑；

（2）假設(shè)固體全部是氫氧化鎂，

設(shè)生成氯化鎂的質(zhì)量為x

Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O

58 95

2.26g x

x=3.70g

假設(shè)固體全部是碳酸鎂，

設(shè)生成氯化鎂的質(zhì)量為y

MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑

84 95

2.26g y

y =2.56g

所以稱量“干燥的晶體”質(zhì)量為2.85g，由此可推得白色不溶物是成分是Mg（OH）2和MgCO3。